1. Linux下线程优先级调度策略
在Linux操作系统中，线程调度是非常重要的一部分。线程的优先级调度策略可以决定线程的执行顺序，以及对系统资源的占用情况。本文将介绍Linux下的线程优先级调度策略，并详细讨论其相关特点和使用方法。
1.1 线程优先级调度概述
线程优先级调度是操作系统用来决定在多个线程中哪个线程应该先执行的一种机制。线程的优先级通常由一个整数来表示，较小的数值表示较高的优先级。在Linux中，线程优先级的范围通常是0到99。
在Linux中，有两种主要的线程调度策略，分别是SCHED_FIFO和SCHED_RR。下面将对它们分别进行介绍。
1.2 SCHED_FIFO调度策略
SCHED_FIFO（先进先出）是一种实时调度策略，它按照线程的优先级来进行调度，优先级较高的线程会先执行，直到该线程的运行时间片用完或者被更高优先级的线程抢占。
在使用SCHED_FIFO调度策略时，需要注意以下几点：
线程的优先级越高，被调度执行的几率越大。
对于同一优先级的线程，采用先到先得的顺序。
线程一旦获得CPU时间片，直到阻塞、主动释放CPU或者被更高优先级线程抢占为止。
1.3 SCHED_RR调度策略
SCHED_RR（循环调度）是一种实时调度策略，基本上类似于SCHED_FIFO，但是在同一优先级的线程中，每个线程都有一个时间片来执行任务。当一个线程的时间片用完之后，它会被放到就绪队列的末尾，其他线程继续执行。
SCHED_RR调度策略与SCHED_FIFO调度策略的不同之处在于，每个线程会获得相等的时间片，通过轮转的方式来分配CPU资源。这种调度策略可以提高多线程任务的公平性，并避免某个线程长时间占用CPU资源。
2. 线程优先级的设置与获取
在Linux中，我们可以使用以下方法来设置和获取线程的优先级。
2.1 设置线程优先级
线程的优先级可以通过pthread_attr_setschedparam函数来设置。其中，需要指定线程的调度属性和优先级。
#include <pthread.h>
int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param);
其中，attr参数是一个指向线程属性的指针，param参数是一个指向调度参数的指针，其中包含了线程的优先级信息。
2.2 获取线程优先级
线程的优先级可以通过pthread_attr_getschedparam函数来获取。需要指定线程的属性和用于存放调度参数的结构。
#include <pthread.h>
int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);
其中，attr参数是一个指向线程属性的指针，param参数是一个指向调度参数的指针，用于存放获取到的线程优先级信息。
3. 线程优先级调整的注意事项
在线程优先级调整过程中，需要注意以下几个问题。
3.1 实时调度权限
在线程优先级调整之前，需要先获取到实时调度权限。可以通过调用sched_setscheduler函数来设置程序的实时调度权限。
#include <sched.h>
int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, const struct sched_param *param);
其中，pid参数是进程的ID，可以使用getpid函数获取。policy参数是调度策略，默认为SCHED_OTHER。如果需要使用实时调度策略，可以设置为SCHED_FIFO或SCHED_RR。param参数是一个指向调度参数的指针，用于设置进程的优先级信息。
3.2 线程亲和性
线程亲和性指的是将线程绑定到指定的CPU核心上执行。在进行线程优先级调整时，可以考虑为线程设置亲和性，以提高线程的执行效率。
可以通过调用pthread_attr_setaffinity_np函数来设置线程的亲和性。
#include <pthread.h>
int pthread_attr_setaffinity_np(pthread_attr_t *attr, size_t cpusetsize, const cpu_set_t *cpuset);
其中，attr参数是一个指向线程属性的指针，cpusetsize参数是CPU集的大小，cpuset参数是一个指向CPU集的指针，用于设置线程的亲和性。
4. 总结
线程优先级调度策略是Linux操作系统中非常重要的一部分，它决定了线程的执行顺序和对系统资源的占用情况。在本文中，我们详细介绍了Linux下的线程优先级调度策略，包括SCHED_FIFO和SCHED_RR调度策略的特点和使用方法，以及线程优先级的设置和获取方法。同时，我们也讨论了线程优先级调整过程中需要注意的事项，如实时调度权限和线程亲和性等。
通过合理地使用线程优先级调度策略，我们可以提高多线程程序的性能和响应能力，使程序更加稳定和可靠。